Décembre 1999 - n°43
FORMULACTION - L'innovation au service de la caractérisation des milieux dispersés concentrés
Les milieux dispersés (émulsions, suspensions, mousses...) sont présents dans de multiples domaines, de la chimie aux biotechnologies en passant par l'agro-alimentaire, la pharmacie ou encore le traitement des eaux et la photographie. Ces milieux se caractérisent par une plus ou moins grande stabilité dans le temps qu'il est important d'analyser afin d'améliorer éventuellement les formulations mais aussi déterminer les dates de péremption ou les conditions de stockage. La société toulousaine FORMULACTION créée en 1994 par Gérard Meunier, Dr. es Sciences et ancien chercheur au CNRS, apporte une réponse innovante à la caractérisation de ces milieux dispersés, même très concentrés. Une avancée technologique attendue des formulateurs car les techniques traditionnelles existantes pour mesurer la stabilité des solutions dispersées (la détection visuelle, la microscopie et la granulométrie) sont peu performantes.
Une technologie innovante
Les appareils de mesure et de caractérisation des milieux dispersés mis au point par la société FORMULACTION s'appuient sur une technologie innovante brevetée : la rétrodiffusion de la lumière. "Ce nouveau concept de mesure physique permet une analyse des dispersions concentrées et opaques sans manipulation ni dilution préalable de l'échantillon et pour des tailles de particules allant du dixième de µm à plusieurs mm. Nos appareils -le TurbiScan MA 2000 pour la formulation et le contrôle qualité en laboratoire et le TurbiScan On line pour l'optimisation et le contrôle des procédés- présentent une performance analytique et une souplesse d'utilisation sans équivalent sur le marché" explique Gérard Meunier. Une technologie innovante remarquée à la Pittcon 99 et qui a valu à la société française deux distinctions. Le QuickScan -nom américain du TurbiScan MA 2000 commercialisé par Coulter sous sa propre marque- a obtenu le Reader Choice Award de la revue Laboratory Equipment tandis que le prix de l'innovation décerné par les revues Industry Report et American Laboratory est allé au TurbiScan On Line.
Du laboratoire ...
Commercialisé depuis 1995, le TurbiScan MA 2000 destiné aux laboratoires de recherche est un outil d'aide à la formulation et au contrôle de stabilité. Il détecte la déstabilisation des dispersions concentrées à un stade naissant et permet d'en comprendre les mécanismes. En effet, l'instabilité des dispersions est souvent le résultat d'une conjonction de deux phénomènes physiques différents : une augmentation de la taille des particules due à une coalescence ou une floculation et une migration des particules donnant lieu à des phénomènes de crémage et de sédimentation. Le TurbiScan MA 2000 effectue une analyse cinétique qui permet de détecter ces phénomènes 4 à 50 fois plus rapidement qu'une détection visuelle.
Le système de détection optique du TurbiScan MA 2000 est équipé d'une source lumineuse pulsée émettant dans le proche infrarouge et de deux détecteurs synchrones : un détecteur en transmission qui mesure le flux transmis à travers le produit et un détecteur en rétrodiffusion qui mesure le flux rétrodiffusé. Par un balayage vertical, la tête de lecture effectue une mesure du flux transmis et rétrodiffusé sur toute la hauteur de l'échantillon. La courbe obtenue (% de lumière rétrodiffusée et/ou transmise en fonction de la hauteur de l'échantillon) est caractéristique de l'homogénéité, de la concentration et de la taille des particules dispersées dans l'échantillon, c'est en quelque sorte le profil macroscopique du produit à un instant précis. Les mesures réalisées selon une fréquence et une durée programmables fournissent une superposition de profils au cours du temps. Selon s'ils sont ou non identiques, on peut en déduire une stabilité ou une instabilité du produit et aussi les mécanismes de cette déstabilisation. Le programme est adapté à l'étude des échantillons très rapidement déstabilisés (1 balayage toutes les 20 secondes) et des produits plus stables (1 balayage par jour).
... Vers l'analyse en ligne en production
Basé sur le même principe de diffusion multiple de la lumière, le TurbiScan On Line est conçu pour l'optimisation et le contrôle sans échantillonnage des procédés en laboratoire, unité pilote et production. Développé avec le support de l'ANVAR et de la Région Midi-Pyrénées, le TurbiScan On Line est commercialisé depuis quelques mois et FORMULACTION compte s'implanter avec cette technologie sur le marché de l'analyse en ligne en usine. Emulsification, floculation, polymérisation, cristallisation, dissolution... tous les procédés mettant en jeu des dispersions liquides peuvent être suivis et contrôlés par la mesure en temps réel de la transmission ou de la rétrodiffusion. Le logiciel permet de choisir pour une à trois phases de mesures successives la fréquence d'acquisition des données (de 0,1 à 10 secondes) et leur nombre.
Fin 1998, plus d'une centaine de TurbiScan MA 2000 était en fonctionnement dans le monde, Formulaction travaille majoritairement à l'export (en moyenne plus de 80% du CA) et est présent sur les cinq continents par l'intermédiaire d'un réseau de 25 distributeurs. "Le démarrage a été assez lent car il faut faire la preuve de sa nouvelle technologie et multiplier les démonstrations, la vente des appareils a réellement décollé en 1997" explique Gérard Meunier. La société est maintenant en pleine expansion et compte conforter son implantation dans les laboratoires mais aussi dans les unités pilotes et en production avec son nouvel appareil. FORMULACTION poursuit parallèlement ses recherches afin de développer des méthodes toujours plus performantes et en parfaite adéquation avec la demande des utilisateurs. Une station de vieillissement accéléré entièrement automatique devrait notamment être mise sur le marché l'année prochaine. "Notre but est de devenir leader sur le marché mondial de la caractérisation des milieux dispersés concentrés" conclut Gérard Meunier.
V. CROCHET
Contact :
FORMULACTION
Gérard Meunier